一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法
2023-07-17 18:36:51 2
專利名稱：一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域，尤其涉及高速數據分組接入業務的數據傳輸方法。
背景技術：
隨著第三代移動通訊技術的迅速發展，在寬帶碼分多址接入WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)的R5協議中提供了高速下行分組接入HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)技術，該技術涉及無線接入網絡(Radio Access Network)側的實現，採用該項技術理論上可以將WCDMA系統的下行數據速率提高到10Mbps左右，顯著提高通信系統的容量，可以傳輸數位電視質量的媒體業務，具有很大的應用前景，是第三代移動通訊技術中的一項重要技術。通過該項技術，可使用戶感覺到第三代移動通訊技術的優勢，因此，HSDPA已經成為各設備廠商研發並應用的重點工作之一，因而也成為3G技術的熱點之一。
HSDPA技術的引入，使得在無線網絡控制器RNC(Radio NetworkController)和基站NodeB之間的Iub接口上傳輸的數據在原來的專用信道DCH數據、公共信道CCH數據基礎上，增加了HSDPA數據，為了支撐HSDPA高速率的數據業務，要求WCDMA RAN系統提供更大的Iub接口傳輸帶寬。數據在Iub上的傳輸要佔用一定的傳輸帶寬，專用信道DCH和公共信道CCH的數據佔用的Iub帶寬是根據其信道上傳遞的業務情況固定分配的，而HSDPA的傳輸信道由於是共享信道，多個用戶數據在同一信道上傳輸，HSDPA信道上傳輸的大部分是後臺數據業務，數據包的大小和速率是不斷變化的，對數據傳送的實時性要求不高。Iub接口傳輸HSDPA數據是通過高速下行共享信道HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)來傳輸，對於HSDPA來說，增加了NodeB和RNC之間的HS-DSCH的流量控制過程。如圖1所示的RNC流量請求過程示意圖，RNC通過發送流量請求消息CAPACITY REQUEST給NodeB指示HSDPA數據在RNC的存儲情況，並要求NodeB回應流量分配消息以分配該HSDPA用戶的數據發送流量，NodeB在接收到RNC下發流量請求消息後，會回應流量分配消息給RNC，RNC在一段合理的時間內沒有得到NodeB的流量分配，可以觸發該過程。
如圖2所示為Iub傳輸信道消息通用結構，其中header部分的參數定義如下表
流量請求消息和流量分配消息的格式與通用格式相同，通過幀頭header中的消息類型Control Frame Type的標識來識別。如圖3所示為流量請求消息CAPACITY REQUEST的負載部分的結構，其負載部分的各參數說明如下表所示
如圖4所示的NodeB流量分配過程，NodeB通過流量分配消息CAPACITYALLOCATION告知RNC可以使用的HSDPA數據流發送的速率和該速率存在的時間，該過程可以在NodeB收到RNC的流量請求後觸發或者其他的任何時候，NodeB可以用該消息通知RNC修改流量分配，而NodeB分配的流量有可能跟圖1所示的RNC流量請求過程中RNC報告的緩存佔用狀態不相干，RNC在收到新的流量分配消息後，丟棄原來的流量分配信息。如圖5所示的流量分配消息CAPACITYALLOCATION負載結構，其中幾個參數說明如下表所示
從流量分配消息看，NodeB通過Credits、Interval、Repetition Period參數，可控制RNC以Interval定義的時間間隔發送數據，該時間間隔中發送的MAC-dPDU數量為Credits，MAC-d PDU的最大長度為Maximum MAC-d PDU Length，時間間隔的重複個數為Repetition Period。
對RNC而言，HS-DSCH的下行數傳跟DCH或CCH最大的區別是DCH或CCH有傳輸格式，並且由RNC控制數據的發送，NodeB只是被動接收。對於DCH或CCH，RNC可提供基於平均速率的傳輸層流量準入等方法來限制接入的業務個數和速率，從而避免Iub接口流量過載。而HS-DSCH的數據發送則是由NodeB控制的，RNC只有在收到NodeB的流量分配後，才能進行HS-DSCH數據發送。但是NodeB的流控行為是不確定的，依賴於它的實現方式，NodeB往往只根據空口能力或狀態分配流量，而不考慮Iub接口傳輸資源。某些時刻可能出現RNC被請求在大量HS-DSCH上下發大量的數據，這時RNC如果完全按照NodeB的流量分配發數據，可能會產生Iub接口傳輸單元過載或由於RNC各數據處理單元處理不及時而導致的數據處理單元過載，進一步可能影響DCH或CCH的數據傳輸質量甚至是系統異常。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的是提出一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法，用於解決由於大量下發HSDPA數據時導致的Iub接口傳輸單元或RNC的各數據處理單元過載問題。
具體方案如下一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法，當收到流量分配消息後RNC按照分配的流量傳輸數據，當出現數據過載情況時，所述RNC數據處理單元將過載信息通知MAC-d實體；MAC-d實體根據收到的所述過載信息進行流量控制。
較佳的，MAC-d實體對所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道的數據發送速率進行限制。
較佳的，所述MAC-d實體對所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道的數據發送速率進行限制具體可以是MAC-d實體停止在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送；或MAC-d實體將在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率降低到預先設置的門限值；或MAC-d實體逐步降低在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率。
較佳的，所述MAC-d實體逐步降低在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率具體為預先設置定時器；則當MAC-d實體收到所述過載信息後，開啟所述定時器，MAC-d實體根據所述定時器周期性的降低所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率。
較佳的，所述MAC-d實體根據所述定時器周期性的降低所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率具體為預設一受限係數；則根據定時器周期性的降低受限係數，每個高速下行共享信道上的當前數據發送速率為原數據發送速率乘以當前受限係數。
較佳的，所述MAC-d實體根據收到的所述過載信息進行流量控制之後進一步還包括所述RNC數據處理單元過載消除後，向MAC-d實體發送過載消除通知；MAC-d實體恢復所述RNC數據處理單元上每個高速下行共享信道的數據發送速率。
本發明的有益效果由上述本發明的技術方案可知，當出現由於大量下發HSDPA數據時導致的Iub接口傳輸單元或RNC的各數據處理單元過載的情況時，所述數據處理單元上報過載信息，MAC-d實體根據收到的過載信息開始合理控制數據的發送，這樣逐步減緩Iub接口傳輸單元或RNC的各數據處理單元的過載直到有效的消除過載情況，保證網絡的流通性，杜絕對DCH或CCH的數據傳輸質量的影響，保證系統的正常運行。
圖1為RNC流量請求過程示意圖；圖2為Iub傳輸信道控制幀的通用結構；圖3為流量請求控制幀CAPACITY REQUEST負載結構；圖4為NodeB流量分配過程示意圖；圖5為流量分配控制幀CAPACITY ALLOCATION負載結構；圖6為本發明的速率限制流程圖；圖7為本發明的速率恢復流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是各個HS-DSCH獨立根據NodeB的流量分配消息進行數據傳輸，相互之間沒有關係，若突發流量引起HS-DSCH傳輸通路上的Iub接口傳輸單元或RNC數據處理單元過載，則所述RNC數據處理單元將過載信息通知給MAC-d實體，MAC-d實體再根據過載信息對所述過載的RNC處理單元上的每個HS-DSCH進行流量控制。
為使本發明的目的、技術方案、及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對本發明進一步詳細說明。
實施例、如圖6所示，當發生數據過載後的處理流程S10、當出現過載時，RNC數據處理單元將過載信息通知MAC-d實體。
當NodeB向RNC發送流量分配消息後，RNC中的MAC-d實體會收到NodeB的流量分配消息並按照所述流量分配消息中所分配的流量在對應的HS-DSCH上發送數據，各個HS-DSCH相互之間沒有關係。因為NodeB在進行流量分配時往往只根據其自身空口能力或狀態來分配流量，而不考慮Iub接口傳輸資源等其它因素，所以某些時刻可能會出現RNC被請求在某條HS-DSCH上下發大量的數據，這樣可能會導致所述某條HS-DSCH上的突發流量過載從而導致該HS-DSCH傳輸通路上的RNC數據處理單元過載或Iub接口傳輸單元過載，則此時所述RNC數據處理單元會將過載信息通知給MAC-d實體。
S20、MAC-d實體根據收到的過載信息進行流量控制。
MAC-d實體在收到RNC數據處理單元發送過來的過載信息後對所述RNC數據處理單元上的每個HS-DSCH進行流量控制，具體可以通過限制每個HS-DSCH的數據發送速率來達到流量控制的目的。
在實際應用中，限制每個HS-DSCH的數據發送速率具體可以通過以下三種方式進行a、停止發送數據。
即當MAC-d實體在收到RNC數據處理單元發送過來的過載信息後，立即停止在該RNC數據處理單元上的每個HS-DSCH上的數據發送，以避免過載情況進一步惡化。
b、降低數據發送速率。
即當MAC-d實體在收到RNC數據處理單元發送過來的過載信息後，將在該RNC數據處理單元上的每個HS-DSCH上的數據發送速率降低到某個門限值以下，該門限值可以預先設置在MAC-d實體中；門限值的具體設定，具體由運營商根據統計網絡的實際流量情況來設定，不是本發明關注的重點，此處就不再贅述。
c、逐步降低數據發送速率。
即當MAC-d實體在收到RNC數據處理單元發送過來的過載信息後，就開始逐步降低所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率；在實際應用中，逐步降低每個HS-DSCH的數據發送速率具體可以通過將HS-DSCH的數據發送速率乘以一個受限係數來實現，並且每過一段時間就將受限係數降低一個等級，這樣，通過逐步降低受限係數就可以逐步降低HS-DSCH的數據發送速率。
具體實現可以是，在MAC-d實體中設置一個速率受限定時器，這樣，當MAC-d實體收到RNC數據處理單元的過載信息通知後開啟速率受限定時器，並同時將所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的當前數據發送速率乘以一個受限係數例如75％，得到新的數據發送速率並以此速率發送數據；速率受限定時器每超時一次就將所述受限係數降低一個等級，然後，用所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的當前數據發送速率乘以降低後的受限係數，得到新的數據發送速率並以所述新的數據發送速率發送數據。如第一次超時後就將受限係數由75％降到50％，第二次超時後又降受限係數降低到25％；如此，每次速率受限定時器超時後，通過降低受限係數的方式來逐步降低所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率，這樣，隨著每個HS-DSCH的數據發送速率的不斷降低，RNC數據處理單元和Iub接口傳輸單元的過載情況會逐步消除，直到過載情況完全消失。
當然，在實際應用中，MAC-d實體也可以不必通過逐步降低受限係數來逐步降低數據發送速率，而是在每隔一段時間或速率受限定時器每超時一次後直接將數據發送速率降低一個等級，直到過載情況完全消失；這種在實際應用中，可由運營商根據實際情況自行抉擇，本實施例並不限定速率受限定時器的定時周期以及受限係數的具體設定，在實際應用中，可根據實際情況具體設定。
以上就是詳細的一個當發生數據過載後的處理過程，進一步的，當數據過載情況消除以後，進一步包括數據發送速率恢復的步驟，如圖7所示S30、RNC數據處理單元向MAC-d實體發送過載消除通知。
當過載消除後，RNC數據處理單元會發送過載消除通知給MAC-d實體，這樣，MAC-d實體就會知道網絡已恢復到正常狀態。
S40、MAC-d實體恢復所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率。
在MAC-d實體收到RNC數據處理單元發送過來的過載消除通知後，開始恢復所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率，MAC-d實體可以有不同的恢復方法，具體包括以下兩種方法d、在MAC-d實體收到RNC數據處理單元發送過來的過載消除通知後，MAC-d實體直接將所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率恢復到受限之前的初始最大發送速率，這樣，仍然按照初始的最大發送速率繼續發送數據。
e、逐步恢復數據發送速率。
即在MAC-d實體收到RNC數據處理單元發送過來的過載消除通知後，就開始逐步恢復所述RNC數據處理單元上的每個HS-DSCH的數據發送速率；在實際應用中，逐步恢復每個HS-DSCH的數據發送速率具體可以通過將HS-DSCH的當前數據發送速率除以步驟S20中所述的受限係數來實現，並且每過一段時間就將受限係數提高一個等級，這樣，通過逐步恢復受限係數就可以逐步恢復HS-DSCH的數據發送速率，直到使HS-DSCH的數據發送速率恢復到受限之前為止。
具體實現可以是，在MAC-d實體中設置一個速率恢復定時器，這樣，當MAC-d實體收到RNC數據處理單元的發送過來的過載消除通知後開啟速率恢復定時器，並同時將所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的當前數據發送速率除以所述的受限係數例如25％，得到新的數據發送速率並以此速率發送數據；速率恢復定時器每超時一次就將所述受限係數提高一個等級，如當第一次超時後將受限係數由25％提高到50％，然後，用所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的當前數據發送速率除以升高後的受限係數，得到新的數據發送速率並以所述新的數據發送速率發送數據，第二次超時後又將受限係數提高到75％等；如此，通過每次速率恢復定時器超時後將受限係數提高的方式來逐步恢復所述RNC數據處理單元上每個HS-DSCH的數據發送速率，這樣，每個HS-DSCH的數據發送速率會不斷的提高，最後恢復到受限之前的初始最大發送速率。
當然，在實際應用中，MAC-d實體也可以不必通過恢復受限係數來恢復速率，而是在每隔一段時間或速率恢復定時器每超時一次後直接將在步驟S20中受限了的數據發送速率提升一個等級，最後恢復到受限之前的初始最大發送速率；這種在實際應用中，可由運營商根據實際情況自行抉擇。
如果在速率恢復過程中又收到了新的過載通知，則停止當前的速率恢復操作，跳轉到步驟S20重新開始流控操作。
在實際應用中，步驟S20中描述的速率受限定時器和步驟S40中描述的速率恢復定時器可以是同一物理實體也可以是不同物理實體；步驟S20中描述的三種限制每個HS-DSCH的數據發送速率的方法和在步驟S40中描述的兩種恢復每個HS-DSCH的數據發送速率的方法，運營商在實際應用中可以根據實際情況進行任意組合以達到最佳效果。
當Iub接口傳輸單元或RNC各數據處理單元發生過載時，通過實施本發明所述的技術方案，可以逐步減緩知道有效的消除過載情況，保證網絡的流通性，杜絕對DCH或CCH的數據傳輸質量的影響，保證系統的正常運行。
以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法，當收到流量分配消息後RNC按照分配的流量傳輸數據，其特徵在於，當出現數據過載情況時，所述RNC數據處理單元將過載信息通知MAC-d實體；MAC-d實體根據收到的所述過載信息進行流量控制。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述流量控制具體為MAC-d實體對所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道的數據發送速率進行限制。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述MAC-d實體對所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道的數據發送速率進行限制具體可以是MAC-d實體停止在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送；或MAC-d實體將在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率降低到預先設置的門限值；或MAC-d實體逐步降低在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述MAC-d實體逐步降低在所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率具體為預先設置定時器；則當MAC-d實體收到所述過載信息後，開啟所述定時器，MAC-d實體根據所述定時器周期性的降低所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率。
5.如權利要求4所述的方法，所述MAC-d實體根據所述定時器周期性的降低所述RNC數據處理單元上的每個高速下行共享信道上的數據發送速率具體為預設一受限係數；則根據定時器周期性的降低受限係數，每個高速下行共享信道上的當前數據發送速率為原數據發送速率乘以當前受限係數。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述MAC-d實體根據收到的所述過載信息進行流量控制之後進一步還包括所述RNC數據處理單元過載消除後，向MAC-d實體發送過載消除通知；MAC-d實體恢復所述RNC數據處理單元上每個高速下行共享信道的數據發送速率。
全文摘要
本發明公開了一種高速下行分組接入業務的數據傳輸方法，當出現數據過載情況時，所述RNC數據處理單元將過載信息通知MAC－d實體；MAC－d實體根據收到的所述過載信息進行流量控制。當Iub接口傳輸單元過載或RNC數據處理單元發生過載時，通過實施本發明所述的技術方案，這樣逐步減緩Iub接口傳輸單元或RNC的各數據處理單元的過載直到有效的消除過載情況，保證網絡的流通性，杜絕對DCH或CCH的數據傳輸質量的影響，保證系統的正常運行。
文檔編號H04B7/26GK1885826SQ20061006149
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月3日 優先權日2006年7月3日
發明者邱華, 楚志遠 申請人:華為技術有限公司